Amplificador simples de 20 watts

Este artigo foi escrito com a intenção de construir um simples amplificador de 20 watts

Por: Dhrubajyoti Biswas

Por que um amplificador classe A de extremidade única

Um amplificador de classe A de extremidade única é provavelmente um dos melhores exemplos quando se trata de uma saída de extremidade única de estado sólido. Por outro lado, a carga passiva pode ser um transformador, uma resistência ou um amplificador, como neste caso, e um coletor de corrente. Aqui usamos um coletor de corrente barato e com alta linearidade, o que é bom para este projeto.

Para muitos engenheiros elétricos, é comum ver que eles recomendam o uso de transformadores ou indutores 1: 1. Mas evitaremos esse processo porque os dois componentes são muito caros e precisam de alta precisão, caso contrário, pode ter um efeito inverso na perda de qualidade som. A queda na qualidade do som deve-se principalmente ao fato de não ser linear e depender da frequência.

Neste experimento, usamos um circuito básico: um amplificador de potência de 60 watts, com a possibilidade de modificá-lo para funcionar bem com a classe A. Até onde eu sei, muitos tentaram essa abordagem para construir o amplificador e os resultados foram positivos .

Usando +/- Fonte de Alimentação Dupla

Além disso, usamos uma fonte de alimentação de +/- 20 volts. Ele pode ser regulado, convencional ou até mesmo aplicar um multiplicador de capacitância e, além disso, antes de aparar, deve ter uma capacidade de cerca de 22 watts. Portanto, é aconselhável usar um dissipador de calor maior, pois há uma boa chance de que o amplificador aqueça.

Em nosso experimento anterior na construção do amplificador, aplicamos uma corrente de repouso de 3A. Aqui, baixamos para 2,6A, com a intenção de reduzir a dissipação de potência. Mas ele ainda libera pelo menos 110W de cada amplificador.

É altamente recomendável o uso de um dispositivo de gabinete de plástico grande ou transistores TO-3, porque a transferência de calor é um dos maiores desafios que você pode enfrentar para construir este amplificador. Também recomendamos o uso de uma dissipação separada para o transistor individual. Isso permitirá a geração de baixa resistência térmica.

Você também pode usar um transistor maior para esse desenvolvimento, mas isso seria caro. Portanto, considerando o bolso, é sempre melhor usar dois transistores paralelos. Eles são mais baratos em comparação aos transistores grandes, embora mantenham a qualidade.

A seguir, é apresentado o diagrama esquemático do circuito simples do amplificador de 20 watts para ajudar a construir o sistema.

Diagrama de circuito

Classe 20W Circuito Amplificador

O coletor mostrado aqui no diagrama é baseado em um conceito semelhante ao dos estágios de saída. Resistores 4x1ohm 1W [0.25ohm] Eles são colocados em paralelo. No entanto, pode ser necessário experimentar algumas vezes, pois a corrente é determinada pela tensão do emissor de base BC549. Do modo como o circuito funciona, o BC549 obterá a corrente base que excede os resistores. À medida que a tensão sobe acima de 0,65 V entre os resistores, o transistor liga e ajusta ainda mais a balança. Além disso, você também pode definir o deslocamento DC usando um trimpot de 1K para gerenciar o LTP.

Corrente ideal

Idealmente, o amplificador de classe A deve manter a corrente de operação 110% mais longa que a corrente máxima do alto-falante. Portanto, um alto-falante com uma impedância de 8ohm e +/- 22V, a corrente máxima do alto-falante será:

I = V / R = 22/8 = 2,75A.

O cálculo acima não indica perda de corrente durante a saída. É definitivo que haverá uma perda de 3 volts na saída do circuito, que é baseada na perda nos resistores do emissor ou controlador e na perda no dispositivo de saída.

Portanto, a tensão máxima é de 2.375A @ 8ohms = pico de 19V. Agora, adicionando um fator de correção a 110%, a corrente operacional é 2.6125A (aproximadamente 2.6A) e, depois disso, a potência de saída seria 22.5W.

No entanto, é importante observar que, embora a alimentação –ve seja constante, o + ve, por outro lado, varia da corrente constante disponível. Com sinais altos, a corrente dobra quando o transistor superior é ligado ou, para picos negativos, cai para zero. Esta situação é comum em amplificadores classe A [single-ended] e torna o design do complexo da fonte de alimentação.

Ajustar corrente quieta

Se a resistência de detecção de corrente for mais do que ótima, você poderá usar o limpador de base BC549 e o trimpot para obter um fluxo de corrente preciso. No entanto, lembre-se de manter a distância entre a resistência de detecção e as que geram uma fonte alta, por exemplo, resistores de potência. Se você não mantiver uma distância segura, a corrente cairá e o amplificador ficará mais quente.

Tenha cuidado ao usar o trimpot, pois o limpador está ferido na linha de suprimento de -35V. O movimento incorreto aqui pode danificar o trimpot. Portanto, comece com o limpador no coletor dos dispositivos de saída. Aumente lentamente a corrente até atingir a configuração necessária. Você também pode usar um barco com várias curvas como alternativa, o que seria melhor.

O diagrama a seguir mostra a criação de uma variável de coletor de corrente para o circuito amplificador proposto de 20 watts.

Fonte de corrente variável

O uso de resistores de 1K de acordo com a figura é para garantir que a corrente infinita não afunde, mesmo quando o pote se torna um circuito aberto. Também é necessário dar tempo [10 minutes or more at times] para estabilizar a temperatura através do dissipador de calor. No entanto, o tempo para atingir a temperatura operacional pode variar dependendo do tamanho do dissipador de calor, pois o dissipador de calor maior é fornecido com uma massa térmica mais alta e, portanto, leva tempo.

O dissipador de calor é um dos componentes mais importantes em um projeto de classe A. Portanto, é obrigatório o uso de um dissipador com classificação térmica inferior a 0,5 ° C / watt. Considere uma situação em que a dissipação é de cerca de 110 W no modo inativo, um dissipador de calor com essa especificação terá um aumento de temperatura de 55 ° C e transistores a 80 ° C, que eventualmente a aquecem. Você pode usar uma classificação térmica de 0,25 ° C, mas não terá muito efeito sobre o calor gerado.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

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Veja na FONTE até ser revisado o post.

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